Jenis-Jenis Tanah Liat
Perubahan Fisika Tanah Liat Primer dan Sekunder setelah Dibakar
Perubahan pertama yang terjadi dalam tanah liat primer maupun sekunder ketika dibakar, ialah hilangnya air bebas. Khusus untuk tanah liat sekunder akan diikuti oleh terbakarnya bahan-bahan organik lain, seperti humus, daun, dan ranting yang terdapat di dalam tanah liat.
Pada perubahan selanjutnya kandungan air kimia akan hilang. Tanah liat primer dan sekunder mengandung silika bebas dalam bentuk pasir, kwarsa, flint dan kristal. Silika adalah subyek untuk merubah bentuk dan volume tanah liat pada suhu tertentu. Beberapa perubahan bersifat tetap (konversi) dan yang lain bersifat dapat berubah kembali (inversi).
Agar tanah liat dapat berubah menjadi keramik harus melalui proses pembakaran dengan suhu melebihi 600ºC. Setelah melalui suhu tersebut tanah liat akan mengalami perubahan menjadi suatu mineral yang padat, keras dan permanen, perubahan ini disebutCheramic change atau perubahan keramik. Tabah liat yang dibakar kurang dari 600ºC belum memiliki kematangan secara tepat walaupun sudah mengalami perubahan keramik.
Kematangan tanah liat atau vitrifikasi adalah kondisi keramik yang telah mencapai suhu kematangan secara tepat tanpa mengalami perubahan bentuk. Pada pembakaran dibawah suhu 800ºC, mineral silika bebas seperti mineral karbonat akan berubah pula.
Hal ini merupakan akibat dari terbakarnya semua unsur karbon, disebut dengan proses kalsinasi. Perubahan fisika terjadi diatas suhu 800ºC, yaitu pada saat bahan-bahan alkali bertindak sebagai ‘flux’ atas silika dan alumina yang membentuk sebuah jaringan kristal (mulia) dan gelas yang mengikat bahan-bahan yang tidak dapat dilarutkan menjadi suatu massa yang kuat (pembakaran biskuit).
Saat tanah liat dibakar pada suhu 1300ºC, beberapa perubahan akan terjadi, misalnya badan menjadi lebih keras ketika mendingin dan menjadi kedap air. Tanah liat tersebut telah mengalami proses ‘vitrifikasi’, artinya sebagian besar material, khususnya silika telah menggelas, memasuki pori- pori dan mengikat semua partikel tanah liat dengan membentuk ikatan yang dikenal dengan ikatan ‘Alumina Silika Hidroksida’.
Proses vitrifikasi ini dapat disertai dengan penyusutan volume, dimana semakin tinggi suhu bakar semakin besar penyusutan tetapi semakin rendah porositasnya atau dengan kata lain benda semakin padat dan kedap air.Tanah liat yang tidak mengalami proses ‘vitrifikasi’ pada suhu tinggi ( 1300ºC) dapat digolongkan kedalam jenis tanah liat ‘tahan api’ (refractory clay).
Setiap tanah liat dapat dilebur bila suhu bakarnya cukup. Idealnya setiap jenis tanah liat mempunyai titik vitrifikasi tanpa terjadi perubahan bentuk (deformasi). Dalam praktik, vitrifikasi seringkali diikuti dengan perubahan bentuk. Hal ini terjadi karena adanya tegangan-tegangan pada bagian benda yang terlemah akibat dari meleburnya mineral-mineral tanah liat.
Perubahan warna api, suhu, dan kondisi yang terjadi pada tanah liat saat proses pembakaran, seperti ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pembakaran
a. Jangan membakar tanah liat terlalu cepat karena tanah liat akan meledak berkeping-keping atau retak-retak. Hal ini disebabkan tidak cukup waktu bagi air plastisitas untuk menguap.
b. Proses pendinginan jangan dilakukan secara cepat, tanah liat mengalami perubahan volume yang seringkali sangat mendadak. Pendinginan mendadak menyebabkan satu permukaan akan lebih panas daripada permukaan lain, sehingga pada saat satu volume berubah volume yang lain belum berubah.
Faktor inilah yang menyebabkan tanah liat yang dibakar menjadi pecah. Oleh karena itu, sebaiknya proses pendinginan harus dilakukan selambat dan semerata mungkin untuk mencegah pecahnya barang. Kesalahan ini akan jarang terjadi bila tungku tidak dibuka sebelum suhu di dalam tungku mencapai 1000C.
